JP5488803B2 - 光学装置、該光学装置を有する投影型画像表示装置および光学装置の製造方法 - Google Patents
光学装置、該光学装置を有する投影型画像表示装置および光学装置の製造方法 Download PDFInfo
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Description
Z={R2×C}/〔1+√{1−(1+K)(R×C)2}〕+A4×R4+A6×R6+A8×R8+・・・
ただし、
Z:光軸方向のレンズ高さ
R:光軸からの距離
K:コーニック係数
C:曲率
Ai:非球面係数(i=4,6,8・・・)である。 …(1)
なお、この温度補正回折コリメートレンズは、焦点距離は約3mm、有効直径1.4mm、レンズ厚2mmとして設計されている。
本発明に係る投影型画像表示装置は、以下に説明する本発明に係るコリメートレンズ(以下、回折コリメートレンズともいう)を有し、レーザー光源から出射した光を、コリメートレンズによりコリメートし、該コリメートされた複数の波長の光束を同一光路上へと合成する光学系と、同一光路上へと合成された光束を2次元的に走査可能な走査手段と、走査手段の動きに同期して、レーザー光源の出力を制御する制御手段とを有するものである。なお、本発明に係るコリメートレンズは、図1に示す構成の投影型画像表示装置に限られず、他の様々な構成の投影型画像表示装置に適用することも好適である。
本発明に係る光学装置は、2以上の波長λi(i=1,2,3,…)の異なる複数のレーザー光源1と、該複数のレーザー光源1から発せられたレーザー光のコリメートを行う複数のコリメートレンズ(回折コリメートレンズ2)と、を備える光学装置であって、コリメートレンズの少なくとも一方の面に回折構造を有し、該回折構造は、各波長λiに対し回折効率が最大となり、温度変化により生じる焦点距離の補正量を、複数のレーザー光源1のうち温度変化に対する波長変化量が最小となるレーザー光源Aに対する焦点距離の変化(変化量をΔfAとする)に対して補正不足、複数のレーザー光源のうち温度変化に対する波長変化量が最大となるレーザー光源Bに対する焦点距離の変化(変化量をΔfBとする)に対して補正過剰となり、かつ、変化量ΔfAと変化量ΔfBとの絶対値が同等となるものである。
ΔfB<0<ΔfA<ΔfO …(2)
h=(m−1)d/m …(3)
φ(R)=C2×R2 …(4)
ΔfA=−ΔfB …(5)
Z={R2×C}/〔1+√{1−(1+K)(R×C)2}〕+A4×R4+A6×R6+A8×R8+・・・
ただし、
Z:光軸方向のレンズ高さ
R:光軸からの距離
K:コーニック係数
C:曲率
Ai:非球面係数(i=4,6,8・・・)である。 …(6)
2R,2G,2B 回折コリメートレンズ
3R,3G,3B ダイクロイックミラー
4 MEMSミラー装置
5 制御回路
6 スクリーン
10 投影型画像表示装置
Claims (6)
- 2以上の波長λi(i=1,2,3,…)の異なる複数のレーザー光源と、
該複数のレーザー光源から発せられた複数のレーザー光のコリメートを行う複数のコリメートレンズと、を備える光学装置であって、
前記コリメートレンズの少なくとも一方の面に回折構造を有し、
該回折構造は、前記各波長λiに対し回折効率が最大となり、温度変化により生じる焦点距離の補正量を、前記複数のレーザー光源のうち温度変化に対する波長変化量が最小となるレーザー光源Aに対する焦点距離の変化(変化量をΔfAとする)に対して補正不足、前記複数のレーザー光源のうち温度変化に対する波長変化量が最大となるレーザー光源Bに対する焦点距離の変化(変化量をΔfBとする)に対して補正過剰となり、かつ、変化量ΔfAと変化量ΔfBとの絶対値が同等となることを特徴とする光学装置。 - 前記コリメートレンズは、樹脂材料を用いた射出成形法により製造されたことを特徴とする請求項1に記載の光学装置。
- 請求項1または2に記載の光学装置と、
前記複数のレーザー光源から出射した光を、前記複数のコリメートレンズによりコリメートし、該コリメートされた複数の波長の光束を同一光路上へと合成する光学系と、
同一光路上へと合成された光束を2次元的に走査可能な走査手段と、
前記走査手段の動きに同期して、前記レーザー光源の出力を制御する制御手段と、を有することを特徴とする投影型画像表示装置。 - 前記レーザー光源AはGaN系半導体レーザーであり、
前記レーザー光源BはGaInP系半導体レーザーまたはGaAs系半導体レーザーであることを特徴とする請求項3に記載の投影型画像表示装置。 - 請求項1または2に記載の光学装置を有することを特徴とする投影型画像表示装置。
- 2以上の波長λ i (i=1,2,3,…)の異なる複数のレーザー光源と、
該複数のレーザー光源から発せられた複数のレーザー光のコリメートを行う複数のコリメートレンズと、を備える光学装置の製造方法であって、
前記コリメートレンズの少なくとも一方の面に回折構造を有し、該回折構造が、前記各波長λ i に対し回折効率が最大となり、温度変化により生じる焦点距離の補正量を、前記複数のレーザー光源のうち温度変化に対する波長変化量が最小となるレーザー光源Aに対する焦点距離の変化(変化量をΔfAとする)に対して補正不足、前記複数のレーザー光源のうち温度変化に対する波長変化量が最大となるレーザー光源Bに対する焦点距離の変化(変化量をΔfBとする)に対して補正過剰となり、かつ、変化量ΔfAと変化量ΔfBとの絶対値が同等となるように該回折構造を設計する工程を含むことを特徴とする光学装置の製造方法。
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JP2010002028A JP5488803B2 (ja) | 2010-01-07 | 2010-01-07 | 光学装置、該光学装置を有する投影型画像表示装置および光学装置の製造方法 |
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